 sondeur |
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Ni la
prévision
numérique opérationnelle, ni l'archivage de données entrepris par la
climatologie
à l'
échelle planétaire
, ni la recherche fondamentale et appliquée sur l'
atmosphère
à cette
échelle
ne fourniraient des résultats efficaces sans la réalisation d'
observations
et de mesures des grandeurs météorologiques en des territoires immenses, mais presque vides d'habitants
—
en premier lieu les océans
—
et en altitude, dans la troisième dimension. Pour des raisons techniques et logistiques, les
stations météorologiques
à terre, sur mer ou dans les airs, y compris les sites de
radiosondage
, ne peuvent suffire à ces tâches, d'autant moins qu'elles fournissent des images nécessairement dispersées et ponctuelles de l'état de l'atmosphère et de ses frontières : pour compléter ces images sur les zones presque vides et en altitude, et pour rendre quasiment continues les représentations de cet état, il est indispensable de s'appuyer sur les résultats de sondages atmosphériques réalisés non plus depuis la surface terrestre ou à peu de distance d'elle, mais depuis les
satellites météorologiques
. Les instruments qui réalisent ces sondages, ou sondeurs, travaillent par
télédétection
, et leur conception affronte une difficulté constante : alors que les instruments "à terre" mesurent les
paramètres
météorologiques proprement dits, eux n'évaluent que des grandeurs physiques indirectement liées à ces paramètres (par exemple, un
radiomètre
mesurera non une
température
, mais une
énergie de rayonnement
) ; le passage des grandeurs évaluées à la mesure du
paramètre
se fait alors par une procédure mathématique souvent complexe, et qui, quelquefois, doit admettre un certain affaiblissement dans la précision et la
résolution
de l'instrument par rapport aux appareils de mesure du même paramètre "à terre" : aussi y a-t-il, en quelque sorte, un apport réciproque entre les
capteurs
"à terre", qui parsèment l'atmosphère de données précises, et les sondeurs qui confirment ces données, créent entre elles un lien de continuité dans l'espace et le temps et fournissent d'autres données, moins précises peut-être, mais intéressantes et exploitables, dans les zones immenses délaissées par les capteurs "à terre". |
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Parmi les nombreux capteurs alors utilisés par ces sondeurs, il faut essentiellement citer le radiomètre. Ainsi, dans la
fenêtre de transparence
dont la
longueur d'onde
va de 10,5 à 12,5 µm, l'atmosphère absorbe très peu le
rayonnement infrarouge
émis par l'océan, et ce
capteur
peut mesurer la
température de surface de la mer
—
du moins au-dessus des zones non nuageuses
—
grâce à l'application de la
loi de Planck
: en effet, la
TSM
cherchée correspond à la puissance du
rayonnement thermique
émis dans cette fenêtre et perçu par le radiomètre. Pareille mesure s'effectue depuis un
satellite géostationnaire
; c'est sur un
satellite à défilement
, par contre, que s'obtient l'estimation du
profil vertical de température
, là aussi par l'intermédiaire de la loi de Planck, mais en utilisant la bande d'
absorption
du
gaz carbonique
centrée sur 15 µm (en présence de
nuages
, on recourt aussi à une bande d'absorption de l'oxygène en ondes millimétriques). Cette procédure de calcul des
températures
repose sur des techniques mathématiques complexes, d'autant plus précises que les créneaux de
longueurs d'onde
utilisés sont plus nombreux et plus étroits : aussi devrait-elle être grandement améliorée après la mise en fonction d'
interféromètres
, comme
Iasi
dans le futur réseau
EPS
. |
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Les sondeurs précédents portent des
capteurs passifs
. Un exemple de
capteur actif
est donné par le
diffusiomètre
, qui mesure le
vent
à la surface de l'océan depuis un satellite à défilement grâce à un radar en ondes centimétriques : alors, les petites vaguelettes engendrées par le vent à la surface de l'eau y entretiennent une
rugosité
qui se mesure sur une zone balayée par trois faisceaux radar, et qui est liée à la
vitesse du vent
et à sa
direction
par rapport aux antennes. |
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